[发明专利]一种在线放疗计划质量控制系统及其控制方法

说明书

本申请涉及一种在线放疗计划质量控制系统及其控制方法，所述控制系统包括：数据输入输出模块、自适应计划模块、在线勾画修改工具；并进一步包括计划评价指标限值模板设定模块、计划评价指标参考值模板设定模块、放疗计划评价指标限值设定模块和放疗计划评价指标参考值设定模块。本申请中的控制系统能够同时自动计算多种在线调整方法的结果，并对每种调整方法的结构进行评价，根据评价结果进行在线调整方法的推荐，整个过程基本实现自动化，只需要医生对勾画进行确认和修改，减少了医生的工作量，从而缩短时间，提高效率。

技术领域

本发明属于医学放射治疗质量控制领域，尤其涉及一种在线放疗计划质量控制系统及其控制方法。

背景技术

放疗是治疗肿瘤的一个重要的技术手段。通常一个放疗疗程会持续几周，在这个过程中肿瘤常常会产生位移和变形，从而影响放疗的质量。为了控制肿瘤位移和变形产生的影响，临床上通过在线获取图像的方式获得肿瘤位移和变形信息，进而采取相应的在线调整方法。

目前放疗过程中在线获取图像的方式主要有锥形束CT图像（将锥形束CT和放疗加速器集成）、扇形束CT图像（将扇形束CT机和放疗加速器集成）和磁共振图像（将磁共振设备和放疗加速器集成）。

中国专利（CN106055912B）公开了一种根据在线影像产生治疗床调整数据的计算机系统，该系统通过在线影像和原始影像进行刚体配准时，有针对性的设定用于刚体配准的感兴趣区和权重，从而产生更有意义的移床数据，对患者进行精确摆位，使放疗计划的实施更准确。本领域称这种在线调整方法为：移床。

学术论文《A method to implement full six-degree target shiftcorrections for rigid body in image-guided radiotherapy》（Medical Physics，33（2006），p21-31）针对通常治疗床不能进行6个自由度的活动，从而采用旋转机架和准直器机头的方式等效完成6自由度调整。因为机架和准直器机头旋转需要修改放疗计划，我们称这种在线调整方法为：等效6自由度移床结合计划调整。

中国专利（CN105825073B）公开了一种在线放疗计划质量控制系统，该系统包括DVH预警值模板设定界面、数据读入界面、放疗计划DVH预警值设定界面、勾画与融合界面、计划评估界面、在线调整界面、图像变形配准算法、在线计划修改算法、剂量计算算法。此发明通过原始图像和在线图像生成融合图像以及描述靶区和危及器官轮廓的在线勾画，利用其进行剂量计算生成DVH，并与医生设定的DVH预警值进行比较，实现了放疗计划的在线评估和调整，保证了放疗计划的精准实施。但是此发明中的放疗计划质量控制步骤太过繁琐，大大增加了放疗实施的时间。

学术论文《Gradient maintenance：A new algorithm for fast onlinereplanning》（Medical Physics 42（2015）p2863-2876）提供了一种参考原始计划的剂量梯度进行重新优化的方法。本领域称这种在线调整方法为：在线计划重新优化。同样的，因为重新优化方法会修改放疗计划，这也会大大增加放疗实施的时间。

本领域公知，临床放疗计划实施的过程中，病患情况多变、多样且复杂。上述各个文献中提出的方法，并不能覆盖所有的放疗在线调整方法。且各种在线调整方法有各自的特点，比如移床方法实施简单，所用时间短；在线计划重新优化，可能获得更好的计划，但需要花费更多的时间。临床上，医生也常常无法很快的判断当前的病例需要采取哪种在线调整方法。

发明内容

为了解决上述技术问题。本发明提出一种高度自动化的在线放疗计划质量控制系统及其控制方法，利用该放疗计划质量控制系统，可以同时计算多种在线调整方法的结果，并对每种方法进行评价，根据评价结果进行在线调整方法的推荐，尽可能减少使用者的工作量，从而缩短时间，提高效率。具体技术方案如下。